2023-2024届一轮复习新人教版 第7章第2讲　机械波 作业

第2讲机械波

训练学科素养限时巩国

.基础题组夯基

1.（2022・重庆模拟）关于下图所示的物理现象，下列说法正确的是

(D)

丙

A.甲图，水波由深水区传播至浅水区，波速方向改变，属于波的反射

现象

B.乙图,水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域,属于波的干涉

现象

C.丙图,两列同频率的水波在空间叠加,部分区域振动加强,属于波的

衍射现象

D.丁图,用竹竿举起蜂鸣器快速转动，听到蜂鸣器频率发生变化,属于

波的多普勒效应

解析:题图甲属于波的折射现象,故A错误;题图乙属于波的衍射现象,

故B错误;题图丙属于波的干涉现象,故C错误;题图丁属于波的多普

勒效应,故D正确。

2.一根同种材料粗细均匀的弹性绳,右端固定在墙上,抓着绳子左端S

点上下振动,产生向右传播的绳波,某时刻的波形如图所示。下列说法

正确的是（D）

A.此时刻质点P在做减速运动

B.波源的起振方向向上

C.波的传播速度逐渐减小

D.波源振动的频率逐渐减小

解析:根据“上下坡”法,此时刻质点P在上坡阶段,则质点P向下振

动，向平衡位置振动，则做加速运动，故A错误；刚要振动的质点处于

上坡阶段,则波源的起振方向向下，故B错误;波的传播速度由介质决

定，同一介质波速不变,故C错误；由题图可知该波先前形成的波波长

较短,说明波长逐渐增大,根据知波源振动的频率逐渐减小，故D

正确。

3.（2022・广东广州模拟）有主动降噪功能的耳机可以拾取噪声信号，

经智能降噪处理器对不同的噪声精准运算,通过扬声器播放与噪声相

位相反、振幅相同的降噪声波,从而起到抵消噪声的作用。如图为噪

声在某时刻的简谐波图像,则（C）

A.此时刻质点P一定正从平衡位置向下振动

B.再经过一个周期质点P水平移动一个波长

C.降噪声波的振幅为10Cm

D.降噪声波和噪声叠加后,波的振幅变为20cm

解析：因不知道简谐波的传播方向，所以无法判断此时刻质点P的振

动方向，故A错误;质点P在平衡位置附近振动,不随波的传播迁移,

故B错误；由题图可知降噪声波的振幅为10cm,故C正确；降噪声波

与噪声相位相反、振幅相同，降噪声波和噪声叠加后，波的振幅变为

0,故D错误。

4.（2022・天津一模）（多选）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形

图,a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m,图乙为质点b从该

时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是（BD）

A.该波沿X轴正方向传播,波速为1m/s

B.质点a经过4s振动的路程为1m

C.此时刻质点a的速度沿y轴正方向

D.质点a在t=2S时速度为零

解析：由题图乙知，t=0时b质点向y轴正方向运动,结合题图甲可判

定波沿X轴负方向传播，同时可判定质点a向y轴负方向运动，故A、

C错误;经过4sgp∣T,a回到平衡位置,路程为s=2A=lm,故B正确;t=

2S时,a处于波谷,速度为零,故D正确。

5.B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织

会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号形成B超图像。如

图为血管探头沿X轴正方向发送的简谐超声波图像,t=0时刻波恰好

传到质点Mo已知此超声波的频率为IXlO7Hz,下列说法正确的是

（D）

，y/mm

0.4∙-χy-∙

-0.4F……2

A.当血管探头靠近N点时,静止在N点处的观察者接收到的波的频率

为IXlO7Hz

B.超声波在血管中的传播速度为L4XlO'm∕s

C.质点M开始振动的方向沿y轴正方向

D.t=l.5×10is时质点N恰好处于负向最大位移处

解析:波源靠近观察者时,观察者接收到的频率变大,故A错误；由图

像可知波长为入=1.4X1OTm,则v=λf=l400m∕s,故B错误；由波形

图及波的传播方向为X轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴

负方向，故C错误；由图可知,t=0时,离N点最近的波谷与N点的距离

2

为X=（35-14）X10'mm=2i×ιomm,波谷传播到N点的时间为

t=-=l.5×101s,故D正确。

V

6.（2023・广东汕头模拟）（多选）如图甲所示为一列沿X轴传播的简

谐横波在t=0时刻的波形图，图乙表示该波的传播介质中x=2m处的

a质点从t=0时刻起的振动图像。下列说法正确的是（ABD）

A.波沿X轴正方向传播

B.波传播的速度为20m/s

C.a质点在。〜L0s内，通过的路程为20m

D.t=0.25s时,x=4m处的b质点的加速度沿y轴负方向

解析：由题图乙可知，t=0时刻质点a在平衡位置向下振动,则由题图

甲可知,波沿X轴正向传播,故A正确；由题图甲可知,波长为4%由

题图乙可知，周期为0.2s,则波速为Vq=高m∕s=20m/s,故B正确;

波的振幅为0∙2m,a质点在1.0S内完成5次全振动，故1.0s内通

过的路程为s=5×4×0.2m=4m,故C错误；由题图甲可知，a质点和b

质点的平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,所以在振动过程

中任意时刻的位移都相反,所以在t=0.25s的时刻b质点处于正的

最大位移处,加速度沿y轴负方向，故D正确。

7.（2022・湖北黄冈一模）（多选）甲、乙两列机械波在同一种介质中沿

X轴相向传播，甲波源位于0点，乙波源位于x=8m处,两波源均沿y

轴方向振动。在t=0时刻甲形成的波形如图a所示,此时乙波源开始

振动,其振动图像如图b所示，已知甲波的传播速度V甲=2.0m/s,质点

P的平衡位置处于x=5m处。下列说法正确的是（AC）

A.乙波的波长为2m

B.在t=2.Os时,质点P开始振动

C.若两波源一直振动,则质点P为振动的加强点,其振幅为7cm

D.若两波源一直振动,则在t=4.5s时，质点P处于平衡位置且向y轴

负方向振动

解析：由题图b可知，乙波的周期为1s,在同一介质中，甲、乙波传播

速度相同，所以V乙=2.Om∕s,因止匕λ乙=V乙T乙=2m,故A正确；在t—=

吆

ɪs=l.5s时-，乙波到达P点,质点开始振动，故B错误；甲波的周期

∙λS

T甲=1=1S=T乙，甲波需要t'=Uqs=2S到达P点，则t=2S时一，

“甲"甲2

甲波中的P点处于平衡位置且向y轴负方向振动，乙波需要1.5S到

达P点，由题图b可知,t=2s时，乙波中的P点处于平衡位置且向y

轴负方向振动，则P点为振动加强点,因此振幅为3cm+4cm=7cm,故

C正确;t=2s时P点处于平衡位置且向y轴负方向振动,再经2.5s

即2.5T,P点应处于平衡位置向y轴正方向振动，故D错误。

8.（2022・广东汕头一模）一列简谐横波沿X方向传播,如图所示,其

中实线和虚线分别为ti=0和t2=0.5s两时刻的波形图，坐标为x=8m

处的质点在t1=0时刻运动方向沿y轴负方向。

⑴判断这列波的传播方向；

（2）如果周期T>0.5

解析：（1）坐标为x=8m处的质点在tι=O时刻运动方向沿y轴负方向,

根据“同侧法”可知,该波沿X轴正方向传播。

(2)波速表达式V="??-';'m∕s=(16n+4)m/s(n=0,1,2,∙∙∙),

因r[=L=-__>o.5s,

V16n+4s

可知n只能取0,则波速为v=4m/so

答案：（1）沿X轴正向传播（2）4m/s

.创新题组提能

9.第五代移动通信技术（简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特

点的新一代宽带移动通信技术,是实现人机物互联的网络基础设施。

为研究波的传播,某同学利用一波源起振器产生的波进行观察，波源

起振器处于0点,t=2s时的波形图如图所示，已知波速为4cm/so则

下列说法正确的是（D）

y

Γ∖一

OX

A.波源的起振方向竖直向下

B.若有一P点位于x=24cm的位置,则t=5S时,该P点第一次到达波

峰的位置

C.若有一P点位于x=36cm的位置,则t=gs时，该P点第一次到达

振幅的一半的位置

D.若有一P点位于x=48cm的位置,则S时,该P点第一次到达

振幅的日的位置

解析：由波形图可知,波源的起振方向竖直向上，故A错误;振动从波

源传播到P点的时间t-=6s>5s,所以振动还未传播到P点,故B错

V

误;波源的振动周期T=4s,则振动方程为y=Asin午∙t=Asin表,振

动从波源传播到P点的时间t,=ɪ=9s,s-9s=∣s,则y=

V33

Asin沪ASinq义|）=争,故C错误;振动从波源传播到P点的时间

tι=^=l2s,t2-ys-12S=Is,则y=AsinIt=ASin（IXI）=IA,故D

正确。

10.（2022•辽宁沈阳模拟）（多选）一列简谐横波沿X轴负方向传播,

图甲是t=0时刻的波形图，图乙和图丙分别是X轴上某两处质点的振

动图像。由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是（ABC）

1610

Aλ.一mBn.一m

33

C.-mD.ɪm

33

解析：由题图甲可知，波长和振幅分别为人=2ɪn,A=O.1m,题图乙所示

质点在t=0时刻在正向最大位移处,题图丙所示质点在t=0时刻在

y=-0.05m处,运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点如图。

若题图乙所示质点为左侧波峰上的点，则两点距离为Im,若题图乙所

示质点为右侧波峰上的点，则两点距离为：m,考虑到空间周期性，则

x=n入+∣m或x=nλ+；m(n=0,1,2,3,,即x=2n+∣m或x=2n+g

m(n=0,1,2,3,…)，综上分析可得出选项A、B、C为两点平衡位置可能

的距离值。

11.(2022•江苏泰州模拟)如图所示,在一平静水面上建立xθy坐标

系。甲、乙两波源分别在0∣(x=0∙3m)、02(x=0.6m)处先后以5Hz

的频率上下振动,在水面上产生简谐横波。图中虚线为某一时刻两列

波到达的位置,此时x=0.4m处的质点沿振动方向的位移为零且速度

向下。已知该水波的波速为0.5m∕s,振幅为2cm,两波源起振方向相

同,传播过程中能量损耗不计。则下列说法正确的是(C)

l.6/x/m

A.波源口、起振方向向上

B.波源OJ匕振动提前0∙2S

C.图示时刻X=O,5m处的质点向下振动

D.图示时刻x=0.55m处的质点位移大小为4cm

解析:波源Oi发出的波从x=0.4m传播到x=0.6m的时间为t=-=

V

0,θθ,4S=O.4S,周期为T=y=0.2S,则t=2T,x=0.4m处的质点沿振动

方向的位移为零且速度向下，则两波源的起振方向向下，故A错误；甲、

乙两列波已经形成的时间分别为t尸工哼詈S=O.65人.=黑S=

V0.5V0.5

0.2S,故波源OJ匕开始振动的时间早0.4S,故B错误;两波的波长

为λiθ.1m,由题图可知，两列波在x=0.5m处的振动方向均向下，

且在平衡位置,则x=0.5m处的质点向下振动，故C正确;x=0.55m处

到两波源的路程差为As=(0.55-0.3)m-(0.6-0.55)m=0.2m=2λ,

则该质点振动加强，波源Oi在该点的振动时间为t√=J箸S=

0.1波源在该点的振动时间为t2'=誓言s=0.1s1,则两

波源在该点的振动方向均向上,且在平衡位置,位移为零,故D错误。

12.(2022•广东梅州模拟)坐标原点0处有一波源做简谐运动,它在

均匀介质中形成的简谐横波沿X轴正方向传播。t=0时,波源开始振

动,t=3s时一,波刚好传到x=6m处,波形图如图所示,其中A、P为介

质中的两个质点,质点A的平衡位置在